CN114846745A - 用于非同步tsma系统的具有改进的非周期性相关行为的单极二进制序列 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例涉及一种用于在通信系统中生成用于发送多个子数据分组的跳变模式的方法。该方法包括从二进制序列导出跳变模式的步骤，其中二进制序列的自相关函数具有具有预定最大值的自相关侧最大值。该方法进一步包括根据由跳变模式指定的多个子数据分组的总发射持续时间以及从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值确定用于多个子数据分组的最大子数据分组长度的步骤。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种数据发送器，更特别地，涉及一种使用跳变模式发送数据的数据发送器。进一步的实施例涉及数据接收器，并且更特别地，涉及接收使用跳变模式传输的数据的数据接收器。一些实施例涉及用于非同步TSMA(电报拆分多址)系统的具有改进的非周期性相关行为的单极二进制序列的设计。
背景技术
所谓的电报拆分方法是从[1]中已知的，其中将经编码的消息(例如，数据分组(例如物理层的))拆分为多个子数据分组(或部分数据分组)，其中多个子数据分组中的每一个仅包括经编码的消息的一部分，并且其中多个子数据分组根据跳变模式在时间上分布地和在频率上可选地传输。
在[2]中，描述基于电报拆分的LPWAN(低功率广域网)系统的改进的覆盖范围。
在[3]中，描述基于电报拆分的LPWAN系统的改进的传输安全性。
在[9]中，描述基于电报拆分方法的UNB(超窄带)LPWAN系统。
在非同步(异步)LPWAN系统中，诸如[9]中定义的那些，大量参与者(例如传感器节点)通常同时访问可用频带。这可能导致不同节点的传输之间的冲突。
发明内容
因此，本发明的目的在于降低大量用户同时接入可用频带时的冲突的概率。
此目的通过独立权利要求实现。
在从属权利要求中可以找到有利的进一步发展。
实施例提供了一种通信系统的数据发送器，其中该通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信，该数据发送器被配置为将数据分组拆分为多个子数据分组并且与跳频模式[例如跳时和/或跳频模式]一致地发射多个子数据分组，其中跳变模式是从[例如单极]二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值[例如λ＝1或λ＝2][或者，例如，其中二进制序列的自相关函数的自相关边值取至多1或2的值]，其中发射多个子数据分组的最小总发射持续时间，和/或子数据分组的最大长度，其中之一或两者取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值[使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值，例如，或者使得跳变模式的自相关函数的自相关边值取例如至多1或2的值]。
在实施例中，差值数列可以指示或指定[以预定的阶[例如以升序或降序]]具有预定逻辑值的二进制序列的所有元素[例如数字]之间的所有距离[例如第一逻辑值，例如，像逻辑一，1]，其中差值序列指示差值数列的直接相邻值之间的所有差值。
在实施例中，二进制序列可以映射或至少部分地映射哥伦布尺、哥伦布尺的镜像版本或巴克序列。
在实施例中，发射多个子数据分组的自相关函数的自相关侧最大值可以包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值。
在实施例中，以下之中的一个元素
-最小总发射持续时间，以及
-子数据分组的最大长度
取决于
-符号持续时间，
-子数据分组的数量，
-经排序的差值数列的差值序列的最小值，以及
总发射持续时间和子数据分组的长度中的另一个元素[例如使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
在实施例中，其中，子数据分组的最大长度XSP对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和总发射持续时间TGSD的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
在实施例中，其中，最小总发射持续时间TGSD对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和子数据分组的最大长度XSP的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
在实施例中，二进制序列的第一逻辑值[例如逻辑一，1]可以指示子数据分组的发射，其中二进制序列的第二逻辑值[例如逻辑零，例如0]可以指示发送暂停。
在实施例中，哥伦布尺的经标记的积分位置或其镜像版本可以分别由二进制序列中的第一个逻辑值[例如逻辑一，1]映射，其中哥伦布尺的未经标记的积分位置或其镜像版本中的每一个都可以由二进制序列中的第二逻辑值[例如逻辑零，0]映射。
在实施例中，哥伦布尺或其镜像版本的经标记的积分位置的数量可以对应于子数据分组的数量。
在实施例中，通信系统可以在用于由多个通信系统通信的频带中进行无线通信，其中数据接收器被配置为接收与跳变模式一致地分布发送的多个子数据分组，并且组合多个子数据分组以获得拆分为所述多个子数据分组的数据分组，其中跳变模式是从二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值[例如λ＝1或λ＝2]，其中发射多个子数据分组的最小总发射持续时间和/或子数据分组的最大长度取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值[使得例如多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
在实施例中，差值数列可以[以预定的阶[例如以升序或降序]]指示包括预定逻辑值的二进制序列的所有元素[例如数字]之间的所有距离[第一逻辑值，例如像逻辑一，1]，其中差值序列指示差值数列的直接相邻值之间的所有差值。
在实施例中，二进制序列可以映射或至少部分地映射哥伦布尺、哥伦布尺的镜像版本或巴克序列。
在实施例中，发射多个子数据分组的自相关函数的自相关侧最大值可以包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值。
在实施例中，其中以下之中的一个元素
-最小总发射持续时间，以及
-子数据分组的最大长度
取决于
-符号持续时间，
-子数据分组的数量，
-经排序的差值数列的差值序列的最小值，以及
-总发射持续时间和子数据分组的长度中的另一个元素[使得例如多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
在实施例中，子数据分组的最大长度XSP对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和总发射持续时间TGSD的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
在实施例中，最小总发射持续时间TGSD对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和子数据分组的最大长度XSP的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
在实施例中，二进制序列的第一逻辑值[例如逻辑一，1]可以指示子数据分组的发射，其中二进制序列的第二逻辑值[例如逻辑零，例如0]可以指示发送暂停。
在实施例中，哥伦布尺的经标记的积分位置或其镜像版本的每个可以由二进制序列中的第一个逻辑值[逻辑一，例如1]映射，其中哥伦布尺的未经标记的积分位置或其镜像版本中的每一个都可以由二进制序列中的第二逻辑值[例如逻辑零，0]映射。
在实施例中，哥伦布尺或其镜像版本的经标记的积分位置的数量可以对应于子数据分组的数量。
进一步的实施例提供了一种用于在通信系统中发送数据分组的方法，其中该通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信。该方法包括将数据分组拆分为多个子数据分组的步骤。此外，该方法包括与跳变模式[例如跳时和/或跳频模式]一致地发射的多个子数据分组的步骤，其中跳变模式是从二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值[例如λ＝1或λ＝2]的自相关侧最大值，其中在其中发射多个子数据分组的最小总发射持续时间，和/或子数据分组的最大长度取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值[使得例如多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
进一步的实施例提供了一种用于在通信系统中接收数据分组的方法，其中该通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信。该方法包括接收与跳变模式一致地分布发送的多个子数据分组的步骤。此外，该方法包括将多个子数据分组组合以获得拆分为多个子数据分组的数据分组的步骤，其中跳变模式是从二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值[例如λ＝1或λ＝2]的自相关侧最大值，其中在其中发射多个子数据分组的最小总发射持续时间，和/或子数据分组的最大长度取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值[使得例如多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
进一步的实施例提供了一种用于在通信系统中生成用于发送多个子数据分组的跳变模式的方法。该方法包括从二进制序列导出跳变模式的步骤，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值[例如λ＝1或λ＝2]的自相关侧最大值。此外，该方法包括根据由跳变模式指示的多个子数据分组的总发射持续时间来确定多个子数据分组的最大子数据分组长度[时间长度，例如，如符号的数量]，和从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值的步骤[使得例如，与跳变模式一致的多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
在实施例中，最大子数据分组长度可以附加地根据符号持续时间和子数据分组的数量来确定。
在实施例中，最大子数据分组长度XSP由下面公式确定：
其中TGSD描述多个子数据分组的总发射持续时间，其中TS描述符号持续时间，其中N描述子数据分组的数量，其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
在实施例中，差值数列可以[以预定阶[如升序或降序]]指示二进制序列的所有数位之间的所有距离，其包括预定逻辑值[第一逻辑值，例如，类似逻辑一，1]，其中差值序列指示差值数列的直接相邻值之间的所有差值。
进一步的实施例提供了一种用于生成具有预定自相关属性或特征[以及例如预定互相关特征]的(K)个跳变模式的方法。该方法包括提供从哥伦布尺或巴克序列导出的单极基本二进制序列的步骤，哥伦布尺或巴克序列包括预定阶(E)[和例如预定长度L(＝E)]。该方法附加地包括基于具有预定逻辑值的基本二进制序列的相继元素之间的距离的不同布置从基本二进制序列导出多个二进制序列的步骤[例如，第一逻辑值，例如，如逻辑一，1]。此外，该方法包括为多个二进制序列中的每一个确定差值数列以获得多个二进制序列的多个差值数列的步骤，其中相应差值数列表示包括预定逻辑值[例如第一逻辑值，如逻辑一，1]的相应二进制序列的所有元素[例如数字]之间的所有距离。该方法附加地包括为多个差值数列中的每一个确定差值序列以获得多个差值数列的多个差值序列的步骤，其中相应的差值序列指示相应的差值数列的直接相邻值之间的所有差值。另外，该方法包括为多个差值序列中的每一个确定最小值以获得多个最小值的步骤。此外，该方法包括从多个二进制序列中选择预定数量K个二进制序列的步骤，其中从多个二进制序列中选择最小值是最大的那些二进制序列。此外，该方法包括从K个选择的二进制序列中的每一个导出跳变模式以获得K个跳变模式的步骤。
在实施例中，从基本二进制序列导出多个二进制序列可以包括基于基本二进制序列确定基本距离序列，其中基本距离序列指示包括预定逻辑值的二进制序列的相继元素之间的所有距离[第一逻辑值，例如，例如，逻辑一，1]。另外，从基本二进制序列导出多个二进制序列可以包括置换[例如，随机交换或改变阶]基本距离序列的元素以获得多个不同距离序列的步骤。从基本二进制序列导出多个二进制序列可以包括从多个差距离序列计算多个二进制序列的步骤，使得多个二进制序列的相应二进制序列包括在由相应距离序列指示的那些位置或数字处的具有预定逻辑值的元素[第一逻辑值，例如，逻辑一，1]。
在实施例中，当从K个所选择的二进制序列中导出K个跳变模式时，为多个二进制序列中的相应二进制序列的元素提供取决于总发射持续时间和符号持续时间的因子。
在实施例中，可以为基本二进制序列提供取决于总发射持续时间和符号持续时间的因子。
在实施例中，当从K个选择的二进制序列中导出K个跳变模式时，可以从相应的二进制序列中导出相应跳变模式的发送时间或传输时跳。
在实施例中，该方法进一步可以包括针对K个跳变模式中的至少两个从可用发送频率集合随机生成至少两个发送频率序列的步骤。此外，该方法可以包括计算至少两种跳变模式之间的二维互相关函数的步骤。另外，该方法可以包括检查二维互相关函数的互相关边值是否不超过预定最大值[例如，λ＝1或λ＝2]的步骤。此外，该方法可以包括在互相关边值不超过预定最大值的情况下提供至少两种跳变模式的步骤。另外，该方法可以包括在互相关边值超过预定最大值的情况下，置换至少两个发送频率序列中的至少一个，并再次执行计算二维互相关函数和检查二维互相关函数的互相关边值是否不超过预定最大值的步骤，其中由至少两个发送频率序列指示的发送频率[平均例如]尽可能均匀分布在可用发送频率集合上。
在实施例中，互相关函数的互相关边值的预定最大值可以是一或二。
在实施例中，选择可以用相应跳变模式发送的子数据分组的最大长度，使得跳变模式的投影到时间轴上的版本的自相关函数包括[排他地，例如]小于或等于一的自相关边值，其中二维互相关函数的互相关边值的预定最大值为1，其中，发送频率集合此处所需的发送频率的数量可基于以下公式估计[例如确定]：
C≥floor(1.9·K)
其中C描述所需发送频率的数量，并且其中K描述不同跳变模式的数量。
在实施例中，子数据分组的最大长度可以根据以下公式确定：
其中TGSD描述多个子数据分组的总发射持续时间，其中TS描述符号持续时间，其中N描述子数据分组的数量，其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
在实施例中，可以选择可以用相应跳变模式传输的子数据分组的最大长度，使得跳变模式的投影到时间轴上的版本的自相关函数包括[排他地，例如]小于或等于阈值T[例如两个或三个]的自相关边值，其中二维互相关函数的互相关边值的最大值小于或等于相同的阈值T，其中可以确定发送频率集合中此处需要的发送频率的数量基于以下公式：
C≥floor(1.5·T·K)
其中C描述发送频率的数量，并且其中K描述不同跳变模式的数量，其中阈值T[典型地是自然数，并且]描述最大值大于一的因子。
在实施例中，子数据分组的最大长度可以根据以下公式确定：
其中TGSD描述多个子数据分组的总发射持续时间，其中TS描述符号持续时间，其中N描述子数据分组的数量，其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值，其中T[例如，是自然数，并且]描述最大值大于一的因子。
进一步的实施例提供了一种被配置为与跳变模式一致地发射信号的数据发送器，其中跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每个模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]到直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种被配置为与跳变模式一致地发射信号的数据发送器，其中跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每个模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]到直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种被配置为与跳变模式一致地发射信号的数据发送器，其中跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每个模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
在实施例中，数据发送器可以被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地发射八个子数据分组[使得，例如利用跳变模式的每一跳变发射八个子数据分组之一]。
在实施例中，数据发送器可以被配置为提供至少24个与ETSI TS 103 357标准一致的上行链路子数据分组[例如上行链路无线电脉冲]，其中数据发送器被配置为将24个上行链路子数据分组中的3个进行组合以形成长子数据分组，以获取八个长子数据分组，其中，数据发送器被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地发射八个长子数据分组[使得例如，利用跳变模式的每一跳变发射八个长子数据分组之一]。
在实施例中，数据发送器可以被配置为提供ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组。
在实施例中，数据发送器可以被配置为提供ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组，并对每个核心帧的24个上行链路子数据分组中的3个进行组合以形成长子数据分组，以获取用于核心帧的八个长子数据分组，其中数据发送器被额外地配置为提供ETSI TS 103 357标准的扩展帧的进一步上行链路子数据分组，数据发送器被配置为[不是将其组合起来以例如形成长子数据分组，而是]与ETSI TS 103 357标准一致地发射扩展帧的上行链路子数据分组。
在实施例中，数据发送器可以被配置为提供ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组，并对每个核心帧的24个上行链路子数据分组中的3个进行组合以形成长子数据分组以获取用于核心帧的八个长子数据分组，其中数据发送器被配置为提供ETSI TS103 357标准的扩展帧的进一步上行链路子数据分组，其中数据发送器被配置为对扩展帧的上行链路子数据分组的每3个进行组合以形成长的子数据分组。
进一步的实施例提供了一种数据接收器，其被配置为与跳变模式一致地接收信号，其中所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种数据接收器，其被配置为与跳变模式一致地接收信号，其中所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种数据接收器，其被配置为与跳变模式一致地接收信号，其中所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
在实施例中，数据接收器可以被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地接收八个子数据分组[使得例如利用跳变模式的每一跳变接收八个子数据分组之一]。
在实施例中，数据接收器可以被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地接收八个长子数据分组[使得例如利用跳变模式的每一跳变，八个长子数据分组中的一个被接收]，其中八个长子数据分组中的每一个包括与ETSI TS 103 357标准一致的24个上行链路子数据分组中的3个[例如上行链路无线电脉冲]，其中数据接收器被配置为对八个长子数据分组进行处理，以获得24个上行链路子数据分组。
在实施例中，24个上行链路子数据分组可以是ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组。
在实施例中，数据接收器可以被额外地配置为接收ETSI TS 103 357标准的扩展帧的上行链路子数据分组。
在实施例中，数据接收器可以被额外地配置为接收进一步的长子数据分组，其中所述进一步的长子数据分组中的每一个包括与ETSI TS 103 357标准一致的扩展帧的三个上行链路子数据分组[如上行链路无线电脉冲]，其中无线电接收器被配置为处理进一步的长子数据分组，以获得上行链路子数据分组。
在实施例中，数据接收器可以被配置为与ETSI TS 103 357标准一致地处理相应的上行链路子数据分组。
进一步的实施例提供了用于发送信号的方法，该方法包括与跳变模式一致地发送信号的步骤，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种用于发送信号的方法，该方法包括与跳变模式一致地发送信号的步骤，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，
其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种用于发送信号的方法，该方法包括与跳变模式一致地发送信号的步骤，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种用于接收信号的方法，该方法包括与跳变模式一致地接收信号的步骤，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种用于接收信号的方法，该方法包括与跳变模式一致地接收信号的步骤，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
进一步的实施例提供了一种用于接收信号的方法，该方法包括与跳变模式一致地接收信号的步骤，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点[例如中心、开始或结束]直接前一跳变的相等参考点[例如中心、开始或结束]的时间距离，其中，跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
附图说明
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1示出了具有一个或多个数据发送器和数据接收器的系统的示意性电路框图；
图2在图中示出了当与跳时模式和跳频模式一致地发送多个子数据分组时的传输信道的占用；
图3示出了E＝5标记和长度N＝12的哥伦布尺示意图；
图4示出了针对不同非周期性单极二进制序列的长度N或可用资源元素的数量绘制的子数据分组的阶E或数量L的图表；
图5a-c示出了由三个不同订户(用户)发射子数据分组时的通信信道的占用情况；
图6a-c示出了考虑符号和传输持续时间的哥伦布尺的哥伦布标记与具有L个子数据分组的传输帧的相关性示意图；
图7示出了图6的跳变模式与子数据分组长度XSP＝120符号和1020ms的帧持续时间的自相关函数；
图8示出了哥伦布尺G5(3)与频率信道占用为C5(3)和子数据分组长度为XSP＝60符号的二维(图钉)自相关函数(ACF)的示意图；
图9示出了G5(1)和G5(2)与频率信道占用C5(1)和C5(2)以及XSP＝60的二维(图钉)互相关函数(CCF)的示意图；
图10示出了与图7相比，帧持续时间减半(TGSD＝510ms)的跳变模式G3(等式(14))的一维自相关函数的图；
图11示出了在通信系统中发送数据分组的方法的流程图；
图12示出了在通信系统中接收数据分组的方法的流程图；
图13示出了在通信系统中生成用于发送多个子数据分组的跳变模式的方法的流程图；以及
图14示出了用于生成具有预定自相关特征的(K)个跳变模式的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的实施例的以下描述中，在附图中相同或相似作用的元件被赋予相同的附图标记，从而它们的描述可以互换。
图1示出了具有一个或多个数据发送器100_1-100_n，n≥1和数据接收器110的通信系统的示意性电路框图。这里，通信系统在所使用用于由多个通信系统的通信的频带(例如ISM频带)中进行无线通信。
在图1所示的通信系统中，数据发送器，例如数据发送器100_1可以被配置为将(例如物理层的)数据分组拆分为多个子数据分组142，并根据跳变模式140，例如通过包括多个子数据分组142的信号120，发射在时间和/或频率上分布的多个子数据分组142。
数据接收器110可被配置为接收根据跳变模式140在时间和/或频率上分布发送的多个子数据分组142，并组合多个子数据分组142以获得被划分为多个子数据分组142的数据分组(例如，物理层的数据分组)。
如图1中例示的，数据发送器，如数据发送器100_1，可以包括被配置为发送信号120(例如，具有多个子数据分组142)的发送装置(或发送模块，或发送器)102。传输装置102可以连接到数据发送器100_1的天线104(或天线阵列)。数据发送器100_1进一步可以包括被配置为接收信号的接收装置(或接收模块，或接收器)106。接收装置106可以连接到天线104或数据发送器100_1的另一个(单独的)天线(或天线阵列)。数据发送器100_1还可以包括组合的发送/接收装置或收发器。
数据接收器110可以包括接收装置(或接收模块，或接收器)116，其被配置为接收信号120(例如，包括多个子数据分组142)。接收装置116可以连接到数据接收器110的天线114(或天线阵列)。此外，数据接收器110可以包括被配置为发送信号的发送装置(或发送模块或发送器)112。发送装置112可以连接到天线114或数据接收器110的另一个(单独的)天线(或(单独的)天线阵列)。数据接收器110还可以包括组合的发送/接收装置或收发器。
例如，数据发送器100_1可以是通信系统的订户，诸如终端或传感器节点(例如热量表)，而数据接收器110可以是通信系统的基站。通常，通信系统包括至少一个数据接收器110(例如基站)和多个数据发送器100_1-100_n(例如参与者或订户)。当然，数据发送器100_1也可以是通信系统的基站，而数据接收器110是通信系统的参与者。此外，数据发送器100_1和数据接收器110都可以是通信系统的参与者。此外，数据发送器100_1和数据接收器110都可以是通信系统的基站。
如上所述，数据发送器100_1和数据接收器110可以被配置为使用电报拆分方法发送和接收数据。在此，(例如物理层的)电报或数据分组被划分为多个子数据分组(或部分数据分组，或子分组)142，多个子数据分组142是从数据发送器100_1发送到数据接收器110，其在时间和/或频率上与跳变模式140一致地分布，其中数据接收器110重组(或组合)子数据分组142以获得数据分组。多个子数据分组142中的每一个仅包含数据分组的一部分。数据分组可以进一步被信道编码，使得仅需要部分子数据分组142来无错误地解码数据分组，而不是所有子数据分组142。
如上所述，多个子数据分组142的时间分布可以与跳时和/或跳频模式一致地分布。
跳时模式可以指定传输子数据分组的发送时间序列或发送时间间隔。例如，可以在第一发送时间(或在第一传输时隙)发送第一子数据分组，并且可以在第二发送时间(或在第二传输时隙)发送第二子数据分组，其中第一发送时间与第二发送时间不同。跳时模式可以定义(或预定或指示)第一发送时间和第二发送时间。可替代地，跳时模式可指示第一发送时间以及第一发送时间与第二发送时间之间的时间间隔。当然，跳时模式也可以只指定第一和第二发送时间之间的时间间隔。在不发生传输的子数据分组之间可能存在发送暂停。
跳频模式可以指定传输子数据分组的发送频率序列或发送频率跳变。例如，可以以第一发送频率(或在第一频率信道中)传输第一子数据分组，并且可以以第二发送频率(或在第二频率信道中)传输第二子数据分组，其中第一发送频率和第二发送频率不同。跳频模式可以由此定义(或预定或指示)第一发送频率和第二发送频率。可替代地，跳频模式可以指定第一发送频率和第一发送频率与第二发送频率之间的频率间隔(发送频率跳变)。当然，跳频模式也可以仅指定第一发送频率和第二发送频率之间的频率间隔(发送频率跳变)。
当然，多个子数据分组142也可以在时间和频率上分布地从数据发送器100_1被发送到数据接收器110。多个子数据分组在时间和频率上的分布可以与跳时和频率跳变模式一致。跳时和跳频模式可以是跳时模式和跳频模式的组合，即传输子数据分组的发送时间或发送时间间隔的序列，其中发送频率(或发送频率跳变)与发送时间(或发送时间间隔)相关联。
图2以图表的形式示出了当根据跳时和跳频模式140发送多个子数据分组142时的频带/传输信道的占用，其中纵坐标描述频率，横坐标描述时间。
从图2中可以看出，数据分组可以被拆分为例如L＝7个子数据分组142，并根据跳时和跳频模式140在时间和频率上分布，从数据发送器100_1发送到数据接收器110。
如图2中进一步可见，子数据分组142可以包括同步符号144和数据符号146。
图1和图2中描述的通信系统可以是例如在ETSI TS 103 357[9]中指定的LPWAN(低功率广域网)系统。
下文描述的数据发送器100_1和/或数据接收器110的实施例可以例如在诸如ETSITS 103 357[9]中指定的LWPAN系统中或在任何其他通信系统中实现，例如，在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信。
在实施例中，使用所谓的“基于竞争的访问方法”。在这种情况下，通信系统的参与者100_1-100_n(例如终端)没有专门分配的资源供他们支配，但是几个参与者110_1-110_n主动访问公共范围的无线电资源。这可能导致访问冲突，即由两个或多个参与者同时占用资源元素。在“基于竞争的访问方法”的情况下，通常可以粗略区分以下变体：
a)在从参与者(例如终端)到基站的纯单向数据传输的情况下，参与者根据循环时钟(占空比)发射其消息。由于基站不知道单个参与者的不同发送时间，所以它不断地接收。由于参与者之间没有协调，因此信道访问是异步的(无时隙)，具有任何时间粒度。
b)变体a)可以扩展为包括简单的双向接口。如果基站成功接收到来自参与者的数据分组，则基站可以在此传输结束后立即向订户发送消息(即时反馈，“ACK/NACK”)。为了接收此反馈信道，参与者仅在很短的时间间隔内打开其接收器。
c)此处的基站充当协调实例(主控)，例如通过周期性地发射信标信号或其他参考信号。参与者可以与此同步，然后在竞争过程中(不协调且相互独立)主动访问限时范围的无线电资源。访问尝试的时钟在时隙(所谓的资源块)中同步(“时隙”)，并且每个参与者只被允许在时隙开始时发射其子数据分组之一。
在[4]、[5]和[6]中，描述跳变模式以及针对上述变体a)和b)的跳变模式设计。由于[4]、[5]和[6]中的一些设计规范，诸如将跳变模式(长度为L)细分为L/3个集群，每个集群在集群内的子数据分组之间具有相等的时间和频率间隔，对于较新的应用不再是必需的，并且由于较新的应用具有不同的时延和可靠性要求，因此需要新的跳变模式和/或用于跳变模式的新设计规范。
本发明的实施例提供跳变模式以及用于跳变模式的生成规则(例如设计规则)，该跳变模式专门针对异步(“无时隙”)数据传输(例如变体a)和/或变体b))而定制。
这里的起点是单极巴克序列，它与所谓的“哥伦布尺”[7，第120页]相同。这些是具有元素∈{0,1}的二进制序列，其自相关函数(ACF)只有次要值或边值λ∈{0,1}。下面以二进制序列中的“1”对应由参与者(例如终端设备)发射子数据分组为示例。不发送带有“0”的子数据分组。因此，两个使用相同基本跳变模式的报文要么根本不相互干扰(λ＝0)，要么在最坏的情况下(λ＝1)只有两个子数据分组相互冲突。
当然，实施例也可以假设反向的二进制序列，在这种情况下可以假设二进制序列中的“0”对应于由参与者(例如终端设备)的子数据分组的发射，而“1”表示不发送子数据分组。
哥伦布尺的理论以及如非周期性ACF、ACF的面积或主-侧(或主-次)最大比(MSR)等必要术语将在下面简要介绍。基于此的实施例的详细描述，特别是异步(“非时隙”)传输的应用，在第1至3节中给出。
在数学中，哥伦布尺(以Solomon W.Golomb命名)是一组非负整数或标记，其中没有一对数字彼此之间具有相同的差(距离)。哥伦布尺按其“阶”和“长度”分类，其中阶E由经标记的数量定义，长度N由出现的最大标记定义。阶数E＝5、长度N＝12的哥伦布尺如图3所示。
如图3所示，哥伦布尺300包括E＝5个标记302_1-302_5，第一标记302_1设置为整数1，第二标记302_2设置为整数3，第三标记302_3设置为整数8，第四标记302_4设置为整数9，第五标记302_5设置为整数12。
考虑到第一标记302_1到其他四个标记302_2-302_5的距离，得到四个距离{2,7,8,11}。第二标记302_2具有到其余三个右手标记302_3-302_5的三个距离{5,6,9}，并且差{1,4}导致第三标记302_3的距离。第四标记302_4和第五标记302_5之间的最后距离是{3}。根据E,
的阶数，导致不同的距离，即十个不同的距离，示例如图3所示。按递增阶，这导致所有标记距离的差值数列{1,2,3,4,5,6,7,8,9,11}。很明显，在差值数列中没有距离出现两次。
图3中所示的哥伦布尺G1＝{1,3,8,9,12}N＝12可以解释为元素∈{0,1}的二进制单极非周期(或非周期)序列，其中5个标记302_1-302_5的数字表示1≤n≤N范围内的一个所占据的数字(并且其他数字表示零所占据的数字(可替代地，当然，五个经标记的数字302_1-302_5还可以表示1≤n≤N范围内零所占据的位置，以及其他数字表示1所占据的数字)。这里，如果二进制序列仅由元素∈{0,1}组成，则称为单极序列，而元素为∈{-1,1}的二进制序列称为双极序列。因此，对于图3中所示的示例，长度为N＝12的序列s(n)的结果如下：
哥伦布布置的特点是它们的自相关函数(ACF)只具有边值λ∈{0,1}。用于s(n)的ACF定义如下：
其中*符号表示共轭复数运算。在实值序列的情况下(在此假设)，可以省略此操作。表达式∑n(·)表示对所有参数(·)不为零的n进行求和。ACF的宽度为2N-1，ACF主最大值始终为
对于ACF计算，仍然需要考虑的是，对于元素为∈{0,1}的二进制序列，等式(2)中的乘法是通过AND运算(通常称为逻辑乘法)实现的。这种ACF在英文文献中通常被称为“图钉ACF”[8]。
根据等式(2)，来自等式(1)的序列s(n)的ACF计算如下：
等式(3)中的ACF的所有边值都具有大小为“1”的大小，除了m＝±10的两个位置。原因是上述差值数列{1,2,3,4,5,6,7,8,9,11}中缺少距离十。ACF边值仅包含一个的哥伦布布置称为完美哥伦布尺。然而，这些只存在于E＝4的阶数和N＝7的长度[9]。对于更长的长度N，消失边值的数量越来越多。对于根据[7]的具有元素∈{0,1}的二进制单极和非周期序列的“图钉ACF”，以下适用于ACF的“区域”：
例如1来自等式(3)，这意味着E2＝25的面积值恰好是
的总和，并且对应于λ＝1的所有ACF边值。因此，E＝5阶的“完美哥伦布尺”如果存在，则只能具有N＝11的长度。对于这样的“完美哥伦布尺”，以下等式适用：
2(N-1)＝E2-E. (5)
通过等式(5)的相应变换到E，其ACF可能只假设边值λ∈{0,1}的二进制单极非周期序列的上限结果：
等式(6)的波形如图4中所示。然而，对于较大的N，即使是最知名的序列也越来越差地满足此界限，因为消失的ACF边值与λ＝0的百分比越来越高。图4中所示的最优非周期序列是所谓的“最优哥伦布尺”(OGR)。OGR，诸如图3中的那个，总是在给定阶E处具有最短的长度N。“最优哥伦尺”的已知最高阶当前是E＝27，长度为N＝554。前三个哥伦布尺是“完美的哥伦布尺”，其在等式(6)中应用等号。
此外，根据[7]，已知其周期性自相关函数(PAKCF)仅具有λ≤1的边值的单极周期性二进制序列即使在用作其ACF边值的单极非周期性二进制序列时也保留此特征。特别地，具有相同PACF边值λ＝1的所谓循环差集合可以有利地用作转换成非周期性二进制序列的起点。λ＝1的所有35个已知差集合在[8]中的表中进行了描述，直到周期长度为
(E＝98和λ＝1)。循环差集合D1＝{d1,d2,…,dE}包含E个整数，其差
取每个值
恰好λ倍[8]。
的第二个示例示出了具有参数
E＝5和λ＝1的循环差集合D2。与G1＝{1,3,8,9,12}N＝12的第一个示例相比，可以看出，对于具有相同的阶数E和具有λ≤1相同的(P)ACF边值，对于循环差集合的
的周期长度明显长于N＝12的“最优哥伦布尺”的非周期长度。然而，有可能显著减小由周期长度
导致的非周期长度N。为此，差集
写成二进制形式的周期序列
根据等式(2)，对于非周期性序列，可以省略左右边缘的零。因此，来自等式(8)的非周期性序列可以被右四个零缩短，从而减少到N＝17的长度。然而，从[7]中已知，周期性序列可以循环旋转而不改变PACF并因此改变侧最大值。如果来自等式(8)的序列
以这样的方式向右或向左旋转，使得最长的零序列(在示例中为九个零)现在位于边缘，如果这些零随后被截断，则新的非周期性序列长度N＝12导致：
事实证明，来自等式(9)的非周期序列G2＝{1,4,5,10,12}N＝12恰好是来自等式(1)的哥伦布尺G2＝{1,4,5,10,12}N＝12)的s(-n)的镜像，并因此也代表哥伦布尺。平行移位(在边缘添加或删除零，对应于s(n-n0))以及镜像s(-n)是微不足道的不变式操作，它使单极非周期性二进制序列的ACF保持不变。在此方面，每个二进制序列总是有一个镜像对，尽管通常只提到一个。最后，应该提到的是，从具有λ∈{0,1}的ACF边值的循环差集合导出的单极非周期二进制序列通常具有比相同阶E的哥伦布尺更大的长度N，另见图4。只有在长度相对较短的情况下，此程序才会再次产生哥伦布尺。这种由循环差集合(λ＝1)产生的单极非周期性二进制序列根据[7]也被称为巴克序列，因为它们的ACF只有边值∈{0,1}。因此，所有非最优哥伦布尺都属于单极巴克序列家族。
对于以下应用，主侧最大比(MSR)的质量度量根据定义
是非常重要的。MSR通过ACF边值评估脉冲内在干扰。对于OGR或巴克序列，MSR＝E始终适用。
为了避免完全冲突，通常使用K种不同的跳变模式，它们在时间和频率行为上彼此不同。(如果两个数据发送器在相同时间和相同频率位置相互独立发射相同的跳变模式，我们称之为完全冲突。结果，两个数据发送器(例如参与者)的所有L个子数据分组冲突，尽管存在错误保护，这通常会导致两个报文的丢失)。如果使用整个K个二进制序列家族(例如三个二进制序列)而不是单个二进制序列，那么除了迄今为止提到的具有最低可能侧最大值的良好ACF属性外，这些序列在非周期性互相关函数(CCF)中还应该具有良好的依赖性属性。当概括等式(2)，CCF内容如下
其中假设序列si(n)和sj(n)的长度总是等于N。如果考虑K个二进制序列的集群，则根据等式(11)对所有
个可能的跳变模式组合执行CCF，即对于所有排列i＝0(1)K-1,j＝0(1)K-1，其中i≠j。
下面描述的实施例提供了具有改进的(例如良好的)相关特性的单极非周期性二进制序列和/或示出了如何创建具有改进的(例如良好的)相关特性的单极非周期性二进制序列。改进的(例如良好的)相关属性的特征在于最大主侧最大比率。由于用于单极二进制序列的ACF主最大值总是等于E阶，因此上述要求对应于λ∈{0,1}的最小ACF边值。最优哥伦布尺或巴克序列的特征正是这些属性。
1.用于以最大子数据分组长度进行的异步传输的跳变模式的生成(例如设计)
在非同步TSMA网络中，大量参与者(例如用户)在给定的总发送时间TGSD内每个传输L个子数据分组，子数据分组持续时间为TSP。为简单起见，以下假设所有参与者(例如用户)总是具有相同的总发送时间和相同的子数据分组长度。L个子数据分组中的每一个都包含XSP符号，而XSP符号又由导频符号和数据符号组成。
图5a-c示出了当三个不同的参与者(用户)发出子数据分组时通信信道的占用。
图5a示出了当三个子数据分组150_1、150_2和150_3由第一参与者(例如用户1)发射时通信信道的占用，其中第一子数据分组的中心在t1＝0并且第二个子数据分组中心在t2。分别表示在tl和tl+1处的两个相邻子数据分组中心之间的距离的时间间隔tl,(l+1)具有不同的长度。
图5b示出了当由第二参与者(例如用户2b)发射两个子数据分组152_1和152_2时对通信信道的占用，其表现出相对于第一参与者(例如用户1)的异步定时行为。第二参与者在相对于第一订户(例如用户1)的随机开始时间发射其子数据分组152_1和152_2(在tx的子数据分组152_1的子数据分组中心)。这里，如果第二参与者(例如用户2)的子数据分组的子数据分组中心在时间间隔内，则第二参与者(例如用户2a)的子数据分组152_1与第一参与者(例如用户1)的子数据分组150_2重叠
t2-TSP<tx<t2+TSP (12)
来自两个参与者的两个子数据分组重叠的概率在非同步TSMA网络中是同步网络中的两倍，如图5c所示。在同步传输中，基站为信道访问指定时隙的网格。因此，在同步传输中，只有两种状态：要么两个子数据分组完全重叠，诸如第一参与者(例如用户1)的子数据分组150_2和第三参与者的子数据分组154_1(例如用户2c)，要么没有重叠，如在第三参与者(例如用户2c)没有传输的第一参与者(例如用户1)的子数据分组150_3的情况下。因此，在同步网络中，冲突只发生在时间间隔中
t2-TSP/2<tx<t2+TSP/2 (13)
部分重叠(在图5b的情况下)和完全冲突(在图5c的情况下)对检测或LLR计算的不同影响不在本发明的范围内。实施例处理如何必须选择跳变模式(例如跳变序列)的所有L个子数据分组(例如脉冲)的中心(例如脉冲中心)之间的L-1个距离tl,(l+1)的问题，因此，如果第二异步参与者使用相同的跳变模式，那么一次最多只有两个子数据分组重叠。
由于在同步网络中，子数据分组要么完全不重叠，要么完全重叠，因此这里可以将对应于子数据分组的持续时间的时隙作为基本单位。如果在时隙中没有发送子数据分组，则这对应于上述二进制序列之一中的零，“0”；在“1”的情况下，由参与者发射子数据分组。不需要更精细的分辨率。
由于异步网络的粒度，符号持续时间TS通常在那里用作最小单位。根据等式(12)，两个子分组可以在2XSP-1不同符号位置相遇和重叠。对于这里使用的冲突的定义，两个子数据分组是否仅在一个符号间隔内接触，或者它们是否完全重叠都无关紧要。任何类型的接触都算作一次命中。
考虑图6a中所示的阶数E＝8的最优哥伦布尺G3300和后续标记302_1-302_8：
G3＝{0,1,4,9,15,22,32,34}. (14)
根据图6b，八个标记302_1-302_8中的每一个在时间轴上表征子数据分组142_1-142_8的中间，其中第一子数据分组142_1的标记302_1在时间戳t1＝0和最后一个子数据分组142_8的中心在完整报文的总发送时间t8＝TGSD的末尾。(严格来说，对于总的发送时间，需要将子数据分组的持续时间加到TGSD中；但为了简化起见，只计算从子数据分组中间到这里使用的子数据分组的中间)。由于在t1＝0处的开始时间，有利的是让第一标记302_1随后总是从零，0开始。因为，如上所述(其中标记总是以一，1开始)，对ACF或CCF没有影响的情况下，平行移位是微不足道的操作，可以轻松执行这种移位。在图6c的最后一步中，执行对符号持续时间TS的归一化。
为了使进一步的计算更具描述性，但不限制一般性，图6c中给定的值，TS＝0.1ms和TGSD＝1020ms以下用作符号持续时间和总传输持续时间的示例。可以看出，L个子数据分组的传输的总持续时间超过YGSD＝10200个符号，其中
YGSD＝TGSD/TS. (15)
这导致在单个标记编号和传输持续时间内的相应符号数量之间的示例性F＝300的乘法因子，例如34*300＝10200。
为了确保两个参与者都使用根据图6c的跳变模式同时重叠不超过两个子数据分组，可以根据实施例使用下面描述的过程。
正如开头已经解释的那样，E＝8的阶导致总共有
个不同的标记距离。按递增阶，对于来自等式(14)的哥伦布尺G3300，这导致差值数列
对于所有标记组合的距离。最小距离一、1(或300，如果根据图6c考虑与TGSD/TS的映射)在第一和第二标记302_1和302_2(0和1)之间，最大距离34(或10200)位于第一个和最后一个标记302_1和302_8(0和34)之间。由于只有28个距离，最大距离值为34，因此缺少6个差值(分别为{16,20,24,26,27,29})。如果然后从等式(16)的值再次计算差，但只有降邻域中的直接邻居(即2-1、3-2、4-3等)，结果是具有27个值的差的差值序列：
此根据等式(17)的差值序列与λ＝1时的ACF边值的距离完全对应，如图7所示。详细地，图7以图表示出了图6c的跳变模式与XSP＝120个符号的长度的子数据分组的自相关函数图。
由于等式16)中缺少六个差值，有六个ACF边值，λ＝0，并且在这些点处较大的距离值({2,2,2,3,2})在等式(17)中可见。由于ACF是轴对称的，图7只示出了ACF的右半部分。对于所谓的图钉ACF，根据等式(4)值E2导出整个ACF区域。减少到右半部分(并且在
)处没有主最大值)，(E2-E)/2导出，在E＝8处导出λ＝1的28个侧最大值。
在实施例中，在满足来自两个参与者的最多两个子数据分组重叠的要求的同时生成(例如设计)跳变模式并确定最大子数据分组长度可以基于以下步骤来执行：
1)选择L＝E和长度N的二进制单极非周期序列作为跳变模式，其ACF仅具有λ≤1的边值。所有标记组合之间的所有距离(例如，如等式(16))仅出现一次。这适用于所有(最优)哥伦布尺和巴克序列。
2)通过选择符号持续时间TS和总发送持续时间TGSD,YGSD＝TGSD/TS符号导致传输间隔，导致符号数量因子为
F＝YGSD/N (18)
使用此乘法因子和等式(17)中的最小距离值，得到单个子数据分组中最大允许符号数的规则：
因此λ≤1适用于ACF边值。
对于图6中的示例，F＝300，并且根据等式(17)，这导致
对于子数据分组的最大长度，这导致XSP的最大长度为最大150个符号。例如，在图7中，选择了XSP＝120。从150个符号的子数据分组长度开始，侧最大值的条将彼此重叠。这同样适用于图6c中的左侧。第一和第二标记302_1和302_2之间的距离是300个符号。两个子数据分组的一半伸入此区域。XSP>150c的第二参与者(例如用户)的子数据分组可以同时命中第一参与者的两个子数据分组，导致λ＝2。
完美哥伦布尺(PGR)具有最密集的填充密度，因为ACF属性仅出现λ＝1的边值。由于这些二进制序列在给定的阶上具有最低的N，这导致在给定的传输间隔TGSD下每个子数据分组的最长可能持续时间。然而，这些PGR仅存在到E＝4的阶。对于较大的阶，最优哥伦布尺(OGR)接管最长可能子数据分组的这一属性。
在实施例中，考虑到符号和传输持续时间，将(最优)哥伦布尺或巴克序列映射到跳变模式。边界条件(等式(16-19))关于子数据分组长度被指定，使得此跳变模式的一维ACF仅具有边值λ≤1。
因此，在实施例中，图1中所示的数据发送器100_1可以被配置为从单极二进制序列(例如，基于哥伦布尺或巴克序列)导出跳变模式142，其中
-在其中发射多个子数据分组的最小总发射持续时间，和/或
-子数据分组的最大长度
每个/都取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值，例如使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值具有与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值，或者例如使得跳变模式的自相关函数的自相关边值最多假定值为1。
因此，在实施例中，图1所示的数据接收器110可以被配置为从单极二进制序列(例如，基于哥伦布尺或巴克序列)导出跳变模式142，其中
-在其中发射多个子数据分组的最小总发射持续时间，和/或
-子数据分组的最大长度
每个/都取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值，例如使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值具有与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值，或者例如使得跳变模式的自相关函数的自相关边值最多假定值为1。
2.异步传输中具有良好ACF和CCF属性的若干跳变模式的组
第1节中描述的实施例专门涉及对单个跳变模式(例如跳变序列)的考虑。为了减少完全冲突的概率，可以使用多个(不同的)跳变模式。当两个参与者(例如用户)在相同的开始时间和频率上使用相同的跳变模式(例如跳变序列)，彼此独立时，就会发生完全冲突。尽管电报分裂，两个参与者的所有L个子数据分组都会重叠并相互干扰。如果使用K个不同的跳变模式，则完全冲突的概率可以降低1/K倍。有利地，不仅所有K个自相关都表现出良好的相关属性，而且所有互相关变体的所有不同排列也表现出良好的依赖性。
纯理论上，除了G3(见等式(14))之外，应该可以使用另一个AC边值为λ≤1的哥伦布尺G4，其中两个序列的CCF也应该只有λ≤1的相关值。例如，序列相对于带有经标记的G3镜像
G4＝{0,2,12,19,25,30,33,34} (20)
应该有与图7相同的ACF。然而，G3和G4的互相关产生了许多λ＝2的相关值，尽管长度为67个标签(宽度：2N-1)的CCF将为λ＝1的64个可能的CCF边值(数字：E2)提供足够的空间。据推测，必须允许不同的尺长度(这对应于最后一个标记)，和/或必须允许不同的总传输持续时间，以便得到的CCF的所有相关值都满足λ≤1的值。根据[7]或[8]，对此的确切理论考虑尚未知。
然而，在设计跳变模式时，第二自由度仍然可用。在第1节中，仅假设一个发送/接收频率作为示例。通常，一整组频率信道可供数据发送器或数据接收器使用。例如，考虑等式(21)中给出的三个哥伦布尺组：
示例性地选择具有9940(符号)的公共长度N，使得包括具有XSP(符号)的子数据分组长度，如果符号持续时间总计为TS＝0.1ms，则得到大约1000ms的总传输持续时间TGSD。因此，等式(18)中的符号数因子F是等式(21)中的3x 8标记，F＝1。所有3x27个可能差的差值序列的最小值(参见等式(16)、(17)和(19))是最少121个符号，这导致最多60个符号的子数据分组的最大长度为XSP。由于等式(21)中给出的哥伦布尺不是“最优哥伦布尺”，与G3(等式(14))和G4(等式(20))示出的值XSP＝150相比，这里的最大子数据分组长度较低。
如果假设单个接收频率，则三个自相关函数始终具有λ≤1的边值，前提是根据等式(19)最大子数据分组长度限制为XSP≤60个符号。然而，对于三个互相关，会出现边值，通常取最大值至λ＝3。
下一步，假设C＝3个不同的频率信道，并根据关联进行分配
其中编号为0、1和2的频率信道应该同样频繁地出现。所有三个二维自相关函数仍然具有56个边值，每个边值λ≤1，在图8中示例性地说明了G5(3)＝{0,1560,2840,3840,5540,7380,8800,9940}的二维ACF和频率占用C5(3)＝{1,0,2,0,0,2,2,1}。详细地，图8以图表示出了具有频率信道占用C5(3)和XSP＝60的哥伦布尺G5(3)的二维图钉ACF。
在三个二维互相关中，两个互相关函数表现出理想的相关行为，诸如图9中所示的G5(1)和G5(2)的组合。所有64个出现的侧最大值都具有λ＝1的值。仅在G5(2)和G5(3)的CCF的情况下，只有一个侧最大值具有λ＝2的值，所有其他侧最大值具有λ＝1的值。尽管进行了广泛的模拟，但对于XSP＝60个符号的此给定子数据分组长度，无法找到跳变模式的三重组合，当仅给定三个频率信道时，始终示出理想的ACF和CCF行为，具有唯一的边值λ＝1。在此示例中，这应该只在使用四个频率信道时才有可能。
关于等式(21)中三个哥伦布尺不同经标记的起源的另一评论。
七个直接相邻的经标记的差
总是相同的，只是阶不同。这些差可以以不同的方式加扰，然后相应地相加。仅必须执行根据等式(17)的差分测试，因为在此方面有好的和坏的组合。
在实施例中，可以基于以下步骤中的一个或多个来执行生成(例如设计)一组具有改进的ACF和/或CCF属性的跳变模式：
1)选择L＝E阶和长度N的二进制单极和非周期哥伦布线性序列作为确定跳变模式(例如信道访问模式)的起点。计算直接相邻经标记的L-1距离以及这些距离的后续排列以获得S＞＞K不同的距离序列。单个跳变模式的L标记是由不同置换差的连续相加(累积和)产生的。第一标记始终为零，0。
2)根据等式(16)通过计算完全差值数列DiffG来测试S＞＞K跳变模式，并根据等式(16)从差值数列DiffG根据等式(17)形成差分
的差值序列。对于所有S跳变模式，最小值
由根据等式(17)的差值序列确定。然后从这个S最小值序列中，选择最小值假设为最大值：
的K个跳变模式。这K个最大值中的最低值间接确定了根据等式(19)的最大子数据分组长度KSP。
3)考虑到所需的符号持续时间TS和总传输持续时间TGSD的规范，其中YGSD＝TGSD/TS，会导致帧中可用的符号总数。根据等式(18)，这将导致F＝YGSD/N符号数因子。使用因子F，原始哥伦布或巴克序列的初始无量纲长度N适用于符号持续时间，并且特别是适用于总传输持续时间。考虑F的第3步也可以在第1步之前已经发生，并立即与初始哥伦布或巴克序列一起考虑。这导致单个经标记的定义具有更大的自由度。
4)如果步骤1到3XSP得到的子数据分组长度太小，可以返回步骤1以另一个L＝E阶的单极性和非周期序列和相同的长度重复步骤1到3，直到达到具有足够大的XSP的所需数量的K跳变模式。只要不超过部分数据分组长度阈值，所有K个跳变模式都具有边值λ≤1的一维ACF。设计步骤1到3都发生在单个接收频率上。
5)在第五步中，包括频率信道数量C以获得良好的互相关属性，其中对于所有互相关的
排列，允许的边值λ≤1。为了使这成为可能，对于频率数C，可以有利地满足以下经验法则：
C≥floor(1.9*K). (23)
根据每种跳变模式(例如跳变序列)的L个子数据分组，如果假设K个跳变模式(例如跳变序列)的调用是均匀分布的，那么C个不同的频率信道总共经过L*K。通常还有附加的要求，即频率信道应该平均分布，以便(L*K)/C得到整数。
6)在确定C的值之后，为前两个跳变模式选择相应L个频率调用的任何关联方案。在L≤C的情况下，每个频率应根据任意随机模式仅使用一次(见表1)，而在L>C的情况下，频率的随机生成多次调用也应尽可能均匀分布在L上。调用模式中单个频率的阶可以置换，直到这两个跳变的第一个CCF具有所需的属性，且边值为λ≤1。然后相应地进行第三个，并且每个都在跳变序列之后进一步进行到K。由于必须针对具有第三跳变序列的边值优化2个附加的CCF，因此应该用第一CCF组合取消许多调用模式，以便使用这些模式中的一个，以及第二CCF计算也只有λ≤1的边值。对于最后的第K个跳变序列，事情是最复杂的，因为所有K-1个不同的CCF都必须在这里用一个频率模式进行优化。
7)如果所有
排列都有λ≤1的边值，那么就其ACF和CCF属性而言，可以认为这组跳变模式是理想的。如果不是，则可以通过重复重新启动步骤5和不同的频率关联来重新启动优化过程。如果尽管多次重复仍不能成功，那么，如果可能的话，应该增加频率信道的数量，或者允许尽可能少的具有λ＝2的边值。
下面将描述序列G6的特定实施例，其中假定以下值。
子数据分组数量：L＝E＝8
跳变模式数量：K＝6
频率数量：C＝24，平均分布在三个步骤模式中
符号持续时间：TS＝0,0525128ms
帧持续时间：TGSD≈1s(对应19043个符号)
以符号为单位的子数据分组长度：XSP＝108个符号
以下是假设的基本哥伦布尺：G6＝{0,1904,4075,7579,10816,13520,15979,18950}，其中G6的7个直接相邻的标记(每一个对应于子数据分组的中心)的差值序列
可以进行置换，这样可以获得根据表1a和1b的6种不同的跳变模式。在这两个表中，总是指定子数据分组中心的差，而不是绝对标记位置。根据等式(17)的最小差
是245个符号，这很容易允许所需的子数据分组长度为108个符号。
表1a：对于1s帧持续时间的G6的前三种跳变模式的时间位置
表1b：对于1s帧持续时间的G6的后三种跳变模式的时间位置
如果将六种跳变模式的单个子数据分组分配给编号为0到23的频率信道，根据表2a和2b的规定，唯一边值λ≤1是所有六个二维自相关函数以及15个不同的二维互相关函数的结果。
表2a：对于帧持续时间为1s的表1a中G6的三种不同跳变模式频率位置
表2b：对于帧持续时间为1s的表1b中G6的三种不同跳变模式频率位置
在实施例中，第1节中描述的实施例之一可以扩展到K个跳变模式组，其二维自相关或互相关序列都具有唯一λ≤1的边值。这里添加的另一个自由度是可用频率的数量C。
在实施例中，数据发送器，例如图1中所示的数据发送器，可以被配置为与跳变模式一致地发射信号(例如，具有八个子数据分组)，其中跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是表1a和1b所示的跳时模式之一，每种跳时模式具有八个跳变，并且其中跳频模式是表2a和2b中所示的跳频模式之一，每个模式具有八个跳变。
在实施例中，数据发送器，例如如图1所示的数据接收器110，可以被配置为与跳变模式一致地发射信号(例如具有八个子数据分组)，其中跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中，跳时模式是表1a和1b中提到的跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变，并且其中跳频模式是表2a和2b中提到跳频模式之一，每个都有八个跳变。
3.异步传输中ACF和CCF边值为λ≤2的若干跳变模式的组
下面描述的条件确保一维ACF仅具有λ≤1的边值：
1)子数据分组L(或阶数E)的数量越大，长度N越不成比例，参见等式(6)或图4。
例如，对于L＝8，N＝34就足够了，而对于L＝24，则需要N＝425。
2)对于给定的符号持续时间TS，所需的总传输持续时间TGSD越短，帧中可用的符号YGSD的总数越低。
3)结果，符号数因子F＝YGSD/N变得越来越小，并且结果允许的子数据分组长度XSP越来越小，因此，对于1D-ACF，侧最大值保持所需的值λ≤1。
例如，对于G6，如果帧持续时间TGSD从1s缩短到0.25s，则最大可能的子数据分组长度将减少到30个符号。使用最优的哥伦布尺G3，它将只有37个符号。
但是，如果需要更大的子数据分组长度XSP，则会出现一维ACF的比1更大的边值。等式(14)中的“最优哥伦布尺”G3示例说明了这一点。如果指定较短的总传输持续时间TGSD＝510，则用于总持续时间仅产生5100个符号。对于子数据分组的最大长度，这导致(参见等式(19))XSP最多为75个符号。如果选择了更大的子数据分组长度，例如120个符号，那么-形象地说-侧最大值的条变得更宽并开始重叠。如图10所示，这些重叠区域中的侧最大值随后增加到＝2的值。
“(最优)哥伦布尺”或“巴克序列”再次表现出关于增加的侧最大值的最优行为。因此，等式(19)对ACF边值λ≤1有效，可以概括为：
如果通常λ≤λ将适用的ACF边值是允许的，则可以允许比λ≤1正好大此因子T的子数据分组长度。
特别是如果一维ACF的边值具有λ≥1的值，则可以通过二维ACF的边值具有较小的再次λ≤1的值的相应大的频率信道预设来实现。
实施例允许，通过等式(24)，取决于影响变量的哥伦尺阶E、长度N、总传输持续时间TGSD和符号持续时间TS，以及通过等式(15)到(18)，估计可能在一维ACF中出现的侧最大值的最大值λ≤T。为了减少二维ACF中的这些最大值(例如λ≤1)，可以选择频率信道C的数量，使其不低于以下值，如果可能的话：
C≥dloor(1.5*T*K). (25)
下面，描述序列G7的具体实施例，其中假定以下值。
子数据分组数量：L＝E＝8
跳变模式数量：K＝3
频率数量：C＝24，均匀分布在三种跳变模式上
符号持续时间：TS＝0,0525128ms
帧持续时间：TGSD≈0.25s(对应4738个符号)
以符号为单位的子数据分组长度：XSP＝108个符号。
边条件：使用G6改进(例如良好)CCF属性
对于此短帧持续时间，最优哥伦布尺的一维ACF将具有高达λ＝4的侧最大值。如果针对给定数量的24个频率优化了三种跳变模式，则可以强制所有相关变化具有λ≤1的边值。然而，由于G6的6个跳变模式被附加包括在优化中，因此产生了具有9个二维自相关函数和36个互相关函数的新跳变模式。联合设计产生了42个边值λ≤1的完美相关函数和总共5个边值λ＝2的3个互相关函数。G7的三种跳变模式的时间和频率位置如表3和表4所示。
表3：对于0.25s帧持续时间的G7的三种不同跳变模式的时间位置
表4：对于0.25s帧持续时间的G7的三种不同跳变模式的频率位置
在实施例中，第2节中描述的任何实施例可以扩展到其1D-ACF具有λ>1的边值的跳变模式。同样，“(最优)哥伦布尺”或巴克序列被证明是最优的。解开，即二维自相关函数和互相关函数再次排他地具有λ≤1的边值，可以在更大数量的可用频率上完成。
在实施例中，数据发送器，例如图1所示的数据发送器，可以被配置为与跳变模式一致地发射信号(例如，具有八个子数据分组)，其中，跳变模式是跳时模式、跳频模式或跳时模式和跳频模式组合的一种，其中，跳时模式是表3中列出的跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变，并且其中跳频模式是表4中列出的跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变。
在实施例中，数据发送器，例如如图1所示的数据接收器110，可以被配置为接收与跳变模式一致地发送的信号(例如具有八个子数据分组)，其中跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，其中跳时模式是表4所示的跳时模式中的一种，每种跳时模式模式具有八个跳变，并且其中跳频模式是表4所示的跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变。
4. 利用ETSI TS 103 357[9]修正方案使用根据第2节和第3节的跳变模式
在[9]中，示出了使用TSMA在上行链路和下行链路中传输数据的通信系统。
然而，在[9]中仅指定了最大为2380.371符号/秒的非常小的数据速率。如果要增加数据速率，则减少子数据分组的传输持续时间，从而减少(数据)发送器的活动时间。这可以降低电池供电发送器的功耗。同样，子数据分组之间的停顿也减少了，因为所有信息都以符号持续时间给出。使用以下示例更详细地示出了这一点：
根据[9]指定的数据速率：2380.371符号/秒
根据[9]的子数据分组持续时间：15.1ms
根据[9]的电报持续时间(核心帧)：大约3.7s
新的期望数据速率：19042.968符号/秒(对应于8*2380.371符号/秒)
新的部分数据分组持续时间：1.89ms
使用根据[9]的跳变模式时的新电报持续时间(核心帧)：大约0.46秒
从示例中可以看出，当使用[9]中定义的跳变模式时，子数据分组的持续时间以及电报的持续时间减少了与数据速率缩放相同的因子。
由于数据发送器(如终端，诸如传感器节点)通常会在子数据分组之间进入休眠模式以节省功耗，因此需要在唤醒后等待一定的时间让晶体稳定下来，然后再启动传输。
这个时间通常在几毫秒的范围内，因此来自[9]的系统开销只会稍微发挥作用。
但是，如果数据速率增加八倍，如示例中所示，则此开销会占用更大的因子。这将发送时间减少了八倍，但不会减少传感器节点的活动时间。这意味着只能在很小程度上降低功耗。
下面描述的实施例允许将[9]中的跳变模式替换为第2节和/或第3节中描述的更高数据速率。
在[9]中，总共有24个子数据分组，每个子数据分组大小为36个符号，在所谓的核心帧中传输。这24个子数据分组通过那里定义的跳变模式映射到24个频率信道。
如果以这样的方式传输三个子数据分组，使得子数据分组之间的时间恰好对应于子数据分组的持续时间，并且如果为所有三个子数据分组选择相同的频率信道，则这对应于连续发射，其中三个子数据分组然后对应于具有三倍持续时间的新的更大的子数据分组。如果这应用于核心帧的24个子数据分组，则结果是八个新的子数据分组，现在每个包括108个符号。来自第2和/或第3节的跳变模式可以理想地用于此目的。
由于现在数据发送器中只有八个持续时间为3倍的子数据分组，而不是24个，因此传感器节点只需从睡眠模式中唤醒8次而不是24次，并等待直到晶体稳定，从而减少了每个电报大量发送的功耗。
在数据接收器中，可以继续对原来的24个子数据分组进行信号处理，因为导频序列(训练序列、中置码、前导码、同步序列)仍然被包括在所有三个组合子数据分组中。因此，在接收器中也有简单的自适应(仅在相关期间对跳变模式的自适应)。
在实施例中，来自根据[9]的核心帧的上行链路消息的三个子数据分组中的每一个可以被时间级联并且以相同的频率传输。
5.进一步的实施例
图11示出了用于在通信系统中发送数据分组的方法500的流程图，该通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信。方法500包括将数据分组拆分为多个子数据分组的步骤510。此外，方法500包括与跳变模式[例如，跳时模式和/或跳频模式]一致地发射520多个子数据分组的步骤，其中跳变模式是从二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数具有具有预定最大值的自相关侧最大值[例如λ＝1或λ＝2]，其中发送多个子数据分组的最小总发射持续时间和/或子数据分组的最大长度取决于从二进制序列得到的经排序的差值数列的差值序列的最小值[例如使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值具有与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
图12示出了用于在通信系统中接收数据分组的方法600的流程图，该通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信。方法600包括步骤610，接收与跳变模式一致地分布发送的多个子数据分组。此外，方法600包括组合620多个子数据分组以获得拆分为多个子数据分组的数据分组的步骤，其中跳变模式是从二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数具有具有预定最大值的自相关侧最大值[例如λ＝1或λ＝2]，其中发送多个子数据分组的最小总发射持续时间和/或子数据分组的最大长度取决于从二进制序列得到的经排序的差值数列的差值序列的最小值[例如使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值具有与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值]。
图13示出了用于在通信系统中生成用于发送多个子数据分组的跳变模式的方法700的流程图。方法700包括从二进制序列导出710跳变模式的步骤，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值[例如，λ＝1或λ＝2]。此外，方法700包括确定720用于多个子数据分组的最大子数据分组长度的步骤[例如，时间长度，如符号数]，取决于由跳变模式指示的多个子数据分组的总发射持续时间和从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值[例如使得多个子数据分组的发射的自相关函数的自相关侧最大值对应于具有与二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值的跳变模式]。
图14示出了用于生成(K)个具有预定自相关属性的跳变模式的方法800的流程图[例如，和预定的互相关属性]。方法800包括提供从哥伦布尺或巴克序列导出的单极基本二进制序列的步骤810，哥伦布尺或巴克序列具有预定阶数(E)[例如，和预定长度L(＝E)]。方法800进一步包括步骤820，该步骤基于具有预定逻辑值的基本二进制序列的相继元素之间的距离的不同布置从基本二进制序列导出多个二进制序列[例如，第一逻辑值，诸如逻辑一，1]。方法800进一步包括为多个二进制序列中的每一个确定830差值数列以获得多个二进制序列的多个差值数列的步骤，其中相应差值数列指示具有预定的逻辑值[例如第一逻辑值，诸如逻辑一，1]的相应的二进制序列的所有元素[例如数字]之间的所有距离。方法800进一步包括步骤：为多个差值数列中的每一个确定840差值序列以获得多个差值数列的多个差值序列，其中相应的差值序列指示相应差值数列的紧密相邻值之间的所有差值。方法800进一步包括为多个差值序列中的每一个确定850最小值以获得多个最小值的步骤。方法800进一步包括从多个二进制序列中选择860预定数量K个二进制序列的步骤，其中这些二进制序列是从最小值最大的多个二进制序列中选择的。方法800进一步包括步骤870，从K个选择的二进制序列中的每一个导出跳变模式以获得K个跳变模式。
本发明的实施例提供了具有改进的(例如良好的)相关属性的单极非周期性二进制序列。改进的(例如良好的)相关属性的特征在于最大化的主侧最大比率。由于单极二进制序列中的ACF主最大值总是等于阶E，因此上述要求对应于λ∈{0,1}的最小ACF边值。最优哥伦布尺或巴克序列的特征正是这些属性。
在实施例中，从这样的序列(即最优哥伦布尺或巴克序列)开始，可以在考虑符号和传输持续时间的情况下进行到跳变模式的映射。实施例描述允许特定子分组长度的边界条件，使得跳变模式的一维ACF仅具有λ≤1的边值。
如果添加可用频率的数量C作为进一步的自由度，实施例可以扩展到一组K个跳变模式，其二维自相关或互相关序列都排他地具有λ≤1的边值。
在实施例中，对于其1D-ACF具有λ>1的边值的跳变模式，也可以使用(最优)哥伦布尺或巴克序列。二维自相关函数和互相关函数再次排他地具有λ≤1的边值的解开是在更大量的可用频率上完成的。
本发明的实施例应用在用于从许多终端到基站和/或从一个或多个基站到终端的数据无线电传输的系统中。根据应用，这可能涉及单向或双向数据传输。实施例可以特别有利地用于这样的系统中，其中经编码的消息(数据分组)在几个子数据分组(或部分数据分组)中传输，这些子数据分组比要被传输(所谓的电报拆分多路访问(TSMA)方法，例如参见[1]、[2]、[3])的实际信息(即经编码的消息(数据分组))要小。电报(即经编码的消息(数据分组))被拆分为几个子数据分组。在电报拆分方法中，L个子数据分组在一个频率上传输或分布在多个频率上。在L个子数据分组之间，存在不发生传输的时间暂停，其中暂停的时间长度可以在符号持续时间的倍数上不同。子数据分组在时间和频率上的发射序列称为信道接入模式或跳变模式。
电报拆分方法对来自其他数据发送器(例如传感器节点)的干扰提供了特别高的鲁棒性，无论它们来自用户自己的系统还是来自第三方系统。特别是通过在时域和频域上尽可能均匀地分布不同的子数据分组来实现对来自自己的数据发送器(例如传感器节点)的干扰的鲁棒性。这种类随机分布是通过不同跳变模式的不同数据发送器(例如传感器节点)的不同脉冲布置来实现的。
本发明的实施例涉及在具有异步传输的网络中这种跳变模式的设计和优化。
尽管已经在装置的上下文中描述一些方面，但是应当理解，这些方面也代表了对相应方法的描述，因此装置的块或组件也应被理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，结合或作为方法步骤描述的方面也表示对相应装置的相应块或细节或特征的描述。一些或所有的方法步骤可以通过(或使用)硬件装置来执行，诸如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，一些或多个最重要的方法步骤可以由这样的装置执行。
取决于特定的实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实施。可以使用数字存储介质执行该实施，例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘或任何其他磁性或光学存储器，其上存储有电子可读控制信号，这些控制信号可以或确实与可编程计算机系统交互以执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
因此，根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，该控制信号能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的任何方法。
通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可操作以执行任何方法。
例如，程序代码也可以存储在机器可读的载体上。
其他实施例包括用于执行本文描述的任何方法的计算机程序，其中计算机程序存储在机器可读载体上。
换言之，本发明方法的实施例因此是包括程序代码的计算机程序，该程序代码用于当计算机程序在计算机上运行时执行本文描述的任何方法。
因此，本发明方法的另一个实施例是一种数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)，用于执行本文描述的任何方法的计算机程序被记录在该数据载体上。数据载体、数字存储介质或计算机可读介质通常是有形的和/或非暂时性的或非暂时的。
因此，本发明方法的进一步实施例是构成用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的数据流或信号序列。例如，数据流或信号序列可以被配置为经由数据通信链路传送，例如经由因特网。
进一步实施例包括处理装置，诸如计算机或可编程逻辑器件，其被配置或适用于执行本文所述的任何方法之一。
另一个实施例包括其上安装有用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的计算机。
根据本发明的另一个实施例包括一种装置或系统，该装置或系统被配置为将用于执行本文描述的方法中的至少一个的计算机程序发送到接收器。例如，传输可以是电子的或光学的。接收器可以是例如计算机、移动设备、存储设备或类似设备。该装置或系统可以包括例如用于将计算机程序发送到接收器的文件服务器。
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列，FPGA)可用于执行本文描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的任何方法。通常，在一些实施例中，这些方法在任何硬件装置的部分上执行。这可能是通用硬件，诸如计算机处理器(CPU)，或特定于方法的硬件，诸如ASIC。
本文描述的装置可以使用例如硬件装置，或者使用计算机，或者使用硬件装置和计算机的组合来实现。
本文描述的装置或本文描述的装置的任何组件可以至少部分地以硬件和/或软件(计算机程序)来实现。
例如，本文描述的方法可以使用硬件装置，或者使用计算机，或者使用硬件装置和计算机的组合来实现。
本文描述的方法或本文描述的方法的任何组件可以至少部分地由硬件和/或软件来执行。
上述实施例仅用于说明本发明的原理。应当理解，本文描述的布置和细节的修正和变化对于本领域的其他技术人员来说将是显而易见的。因此，本发明旨在仅由以下权利要求的范围来限制，而不是由这里通过描述和解释实施例的方式呈现的具体细节来限制。
缩略语表
λ： 可能的ACF或CCF边值λ≤λmax
ACF： 非周期自相关函数
BS： 基站
CRE： 公共资源元素
E： (a)周期单极二进制序列的阶(对应于一标记的数量)(通常对应于L)。
F： 符号数因子：符号数除以哥伦布尺长度的商。
MSR： 主侧最大比率(见等式(5))。
K： 所有可用跳变模式的数量
CCF： 非周期互相关函数
其中i≠j。
L： 消息被分割成的部分数据分组(子分组)的数量，或为此所需的跳变模式的资源元素的数量
LPWAN： 低功耗广域网
M： 资源帧的大小，M＝T*C，其中C是频率方向中的元素，T是时间方向中的时隙
N： 哥伦布尺的长度(对应最后一个标记)
OGR： 最优哥伦布尺，元素为∈{0,1}的非周期性二进制序列，其ACF只有边值∈{0,1}。如果在同一阶E中没有更短的长度N，那么它们被称为“最优”。否则，它们被称为“非最优哥伦布尺”或“巴克序列”。
PACF： 周期性自相关函数
PER： 数据分组错误率
TSMA： 电报拆分多路访问
TS： 符号持续时间
TGSD： 发送拆分为YGSD符号的L个子分组的总持续时间(包括所有暂停)，：TGSD＝YGSD*TS(TGSD指第一个和最后一个子分组的脉冲中心)。
TSP：由XSP符号组成的子分组的持续时间：TSP＝XSP*TS
TT： “紧凑”电报的持续时间；对应L个子分组的持续时间
XSP： 符号中子分组的长度
YGSD： 符号中的总持续时间
参考文献
[1]DE 10 2011 082 098 B4
[2]G.Kilian,H.Petkov,R.Psiuk,H.Lieske,F.Beer,J.Robert,andA.Heuberger,"Improved coverage for low-power telemetry systems using telegramsplitting,"in Proceedings of 2013European Conference on Smart Objects,Systemsand Technologies(SmartSysTech),2013.
[3]G.Kilian,M.Breiling,H.H.Petkov,H.Lieske,F.Beer,J.Robert,andA.Heuberger,"Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems UsingTelegram Splitting,"IEEE Transactions on Communications,vol.63,编号3,pp.949-961,Mar.2015.
[4]DE 10 2016 220 882 A1
[5]DE 10 2017 206 236 A1
[6]DE 10 2017 211 375 A1
[7]Hans Dieter Lücke:"Korrelationssignal"(Correlation signal),Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York,1992.
[8]Leonard D.Baumert,"Cyclic difference sets",Springer-Verlag BerlinHeidelberg,1971.
[9]ETSI TS 103 357,Low Throughput Networks,v.1.1.1,June 2018.
Claims (62)
1.一种通信系统的数据发送器(100_1)，
其中，所述通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信，
所述数据发送器(100_1)被配置为将数据分组拆分为多个子数据分组(142)，并且与跳变模式(140)一致地发射所述多个子数据分组(142)，
其中所述跳变模式(140)是从二进制序列导出的，其中所述二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值，
其中，在其中发射所述多个子数据分组(142)的最小总发射持续时间、和/或子数据分组(142)的最大长度取决于从所述二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值。
2.根据权利要求1所述的数据发送器(100_1)，
其中，所述差值数列指示具有预定逻辑值的二进制序列的所有元素之间的所有距离，
其中，所述差值序列指示差值数列的直接相邻值之间的所有差值。
3.根据前述权利要求中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中所述二进制序列映射或至少部分地映射哥伦布尺、哥伦布尺的镜像版本或巴克序列。
4.根据前述权利要求中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中，所述多个子数据分组(142)的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与所述二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中，以下之中的一个元素
-最小总发射持续时间，以及
-子数据分组的最大长度
取决于
-符号持续时间，
-子数据分组(142)的数量，
-经排序的差值数列的差值序列的最小值，以及
-总发射持续时间和子数据分组的长度之中的另一个元素。
6.根据前述权利要求中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中，所述子数据分组的最大长度XSP对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和总发射持续时间TGSD的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中，所述最小总发射持续时间TGSD对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和子数据分组的最大长度KSP的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中所述二进制序列的第一逻辑值指示子数据分组的发射，
其中所述二进制序列的第二逻辑值指示发送暂停。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中，所述哥伦布尺或其镜像版本的经标记的积分位置每一个均通过所述二进制序列中的第一逻辑值映射，以及
其中，所述哥伦布尺或其镜像版本的未经标记的积分位置每一个均通过所述二进制序列中的第二逻辑值映射。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的数据发送器(100_1)，
其中，所述哥伦布尺或所述其镜像版本的经标记的积分位置的数量对应于子数据分组(142)的数量。
11.一种通信系统的数据接收器(110)，
其中，所述通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信，
所述数据接收器(110)被配置为接收与跳变模式(140)一致地分布发送的多个子数据分组(142)，并且组合所述多个子数据分组(142)以获得拆分为所述多个子数据分组(142)的数据分组，
其中所述跳变模式(140)是从二进制序列导出的，其中所述二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值，
其中，在其中发射多个子数据分组(142)的最小总发射持续时间、和/或子数据分组(142)的最大长度取决于从所述二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值。
12.根据前一权利要求所述的数据接收器(110)，
其中，所述差值数列指示包括预定逻辑值的二进制序列的所有元素之间的所有距离，
其中，所述差值序列指示差值数列的直接相邻值之间的所有差值。
13.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，
其中所述二进制序列映射或至少部分地映射哥伦布尺、哥伦布尺的镜像版本或巴克序列。
14.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，
其中，所述多个子数据分组(142)的发射的自相关函数的自相关侧最大值包括与所述二进制序列的自相关函数的自相关侧最大值相同的最大值。
15.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，
其中以下之中的一个元素
-最小总发射持续时间，以及
-子数据分组的最大长度
取决于
-符号持续时间，
-子数据分组的数量(142)，
-经排序的差值数列的差值序列的最小值，以及
-总发射持续时间和子数据分组的长度之中的另一个元素。
16.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，
其中，所述子数据分组的最大长度XSP对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和总发射持续时间TGSD的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
17.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，
其中，最小总发射持续时间TGSD对于符号持续时间TS、子数据分组的数量N和子数据分组的最大长度XSP的依赖性是基于以下公式：
其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
18.根据前述权利要求中任一项所述的数据接收器(110)，
其中所述二进制序列的第一逻辑值指示子数据分组的发射，
其中所述二进制序列的第二逻辑值指示发送暂停。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的数据接收器(110)，
其中，哥伦布尺或其镜像版本的经标记的积分位置每一个都通过所述二进制序列中的第一逻辑值映射，并且
其中，哥伦布尺或其镜像版本的未经标记的积分位置每一个都通过所述二进制序列中的第二逻辑值映射。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的数据接收器(110)，
其中，哥伦布尺或其镜像版本的经标记的积分位置的数量对应于子数据分组(142)的数量。
21.一种用于在通信系统中发送数据分组的方法(500)，其中，所述通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信，所述方法包括：
将数据分组拆分(510)为多个子数据分组(142)，以及
与跳变模式(140)一致地发射(520)多个子数据分组(142)，
其中，跳变模式(140)是从二进制序列导出的，其中二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值，
其中，在其中发射多个子数据分组(142)的最小总发射持续时间和/或子数据分组(142)的最大长度取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值。
22.一种用于在通信系统中接收数据分组的方法(600)，其中所述通信系统在由多个通信系统使用以进行通信的频带中进行无线通信，所述方法包括：
接收(610)与跳变模式(140)一致地分布发送的多个子数据分组(142)，以及
组合(620)所述多个子数据分组(142)以获得拆分为所述多个子数据分组(142)的数据分组，
其中，所述跳变模式(140)是从二进制序列导出的，其中所述二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值，
其中，在其中发射多个子数据分组(142)的最小总发射持续时间、和/或子数据分组(142)的最大长度取决于从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值。
23.一种计算机程序，用于当所述计算机程序在计算机、微处理器或SDR接收器上运行时执行根据权利要求21至22中任一项所述的方法。
24.一种用于生成用于在通信系统中发送多个子数据分组的跳变模式的方法(700)，所述方法包括：
从二进制序列导出(710)跳变模式，其中所述二进制序列的自相关函数包括具有预定最大值的自相关侧最大值，
根据由所述跳变模式指示的所述多个子数据分组的总发射持续时间和从二进制序列导出的经排序的差值数列的差值序列的最小值确定(720)用于所述多个子数据分组的最大子数据分组长度。
25.根据权利要求24所述的方法(700)，
其中额外地根据符号持续时间和子数据分组的数量确定最大子数据分组长度。
26.根据权利要求24至25中任一项所述的方法(700)，
其中，所述最大子数据分组长度XSP是基于以下公式确定的：
其中TGSD描述多个子数据分组的总发射持续时间，其中TS描述符号持续时间，其中N描述子数据分组的数量，其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
27.根据权利要求26所述的方法(700)，
其中，所述差值数列指示包括预定逻辑值的二进制序列的所有数位之间的所有距离，
其中，所述差值序列指示差值数列的直接相邻值之间的所有差值。
28.一种用于生成具有预定自相关特征的(K)个跳变模式的方法(800)，所述方法包括：
提供(810)从哥伦布尺或巴克序列导出的单极基本二进制序列，所述哥伦布尺或巴克序列包括预定阶(E)，
基于具有预定逻辑值的基本二进制序列的相继元素之间的距离的不同布置，从基本二进制序列导出(820)多个二进制序列，
确定(830)针对所述多个二进制序列中的每一个二进制序列的差值数列以获得用于所述多个二进制序列的多个差值数列，其中相应的差值数列指示相应的包括预定逻辑值的二进制序列的所有元素之间的所有距离，
确定(840)针对所述多个差值数列中的每一个差值数列的差值序列以获得用于所述多个差值数列的多个差值序列，其中相应的差值序列指示相应的差值数列的直接相邻值之间的所有差值，
确定(850)针对所述多个差值序列中的每一个差值序列的最小值以获得多个最小值，
从所述多个二进制序列中选择(860)预定数量K个二进制序列，其中从所述多个二进制序列中选择其最小值最大的那些二进制序列，
从K个所选择的二进制序列中的每一个导出(870)跳变模式以获得K个跳变模式。
29.根据权利要求28所述的方法(800)，
其中从基本二进制序列导出多个二进制序列包括：
基于基本二进制序列确定基本距离序列，其中基本距离序列指示包括预定逻辑值的二进制序列的相继元素之间的所有距离，
对基本距离序列的元素进行置换，以获得多个不同的距离序列，
从所述多个不同的距离序列计算多个二进制序列，使得多个二进制序列的相应二进制序列包括在由相应距离序列指示的那些数位处具有预定逻辑值的元素。
30.根据权利要求28至29中任一项所述的方法(800)，
其中当从K个所选择的二进制序列中导出K个跳变模式时，为多个二进制序列中的相应二进制序列的元素提供取决于总发射持续时间和符号持续时间的因子，
或者其中，为基本二进制序列提供取决于总发射持续时间和符号持续时间的因子。
31.根据权利要求28至29中任一项所述的方法(800)，
其中，当从K个所选择的二进制序列中导出K个跳变模式时，从相应的二进制序列中导出相应跳变模式的发送时间或发送时间跳变。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的方法(800)，
针对K个跳变模式中的至少两种跳变模式，从可用发送频率集合随机生成至少两个发送频率序列；
计算至少两种跳变模式之间的二维互相关函数，
检查二维互相关函数的互相关边值是否不超过预定最大值，以及
在互相关边值不超过预定最大值的情况下，提供至少两种跳变模式，
在互相关边值超过预定最大值的情况下，置换至少两个发送频率序列中的至少一个，并且再次执行计算二维互相关函数、以及检查二维互相关函数的互相关边值是否不超过预定最大值的步骤。
33.根据权利要求32所述的方法(800)，
其中，所述至少两个发送频率序列所指示的发送频率在所述可用发送频率集合上尽可能均等地分布。
34.根据权利要求32至33中任一项所述的方法(800)，
其中，所述互相关函数的互相关边值的预定最大值为一或二。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的方法(800)，
其中选择可使用相应跳变模式发送的子数据分组的最大长度，使得跳变模式的投影到时间轴上的版本的自相关函数包括小于或等于一的自相关边值，
其中，所述二维互相关函数的互相关边值的预定最大值为1，其中，所述发送频率集合中的此处所需的发送频率的数量可以基于以下公式估计：
C≥floor(1.9·K)
其中C描述所需的发送频率的数量，并且其中K描述不同跳变模式的数量。
36.根据权利要求35所述的方法(800)，
其中，子数据分组的最大长度可以基于以下公式确定：
其中TGSD描述多个子数据分组的总发射持续时间，其中TS描述符号持续时间，其中N描述子数据分组的数量，其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值。
37.根据权利要求32至34中任一项所述的方法(800)，
其中选择可使用相应跳变模式发送的子数据分组的最大长度，使得跳变模式的投影到时间轴上的版本的自相关函数包括小于或等于阈值T的自相关边值，
其中，二维互相关函数的互相关边值的最大值小于或等于相同的阈值T，其中发送频率集合中的此处所需的发送频率的数量可以基于以下公式确定：
C≥floor(1.5·T·K)
其中C描述发送频率的数量，并且其中K描述不同跳变模式的数量，其中阈值T描述最大值大于一的因子。
38.根据权利要求37所述的方法(800)，
其中，子数据分组的最大长度可以基于以下公式确定：
其中TGSD描述多个子数据分组的总发射持续时间，其中TS描述符号持续时间，其中N描述子数据分组的数量，其中
描述经排序的差值数列的差值序列的最小值，其中T描述最大值大于一的因子。
39.一种数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为与跳变模式(140)一致地发射信号(120)，
其中，所述跳变模式(140)是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
40.一种数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为与跳变模式(140)一致地发射信号(120)，
其中，所述跳变模式(140)是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
41.一种数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为与跳变模式(140)一致地发射信号(120)，
其中，所述跳变模式(140)是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
42.根据权利要求39至41中任一项所述的数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为通过数据信号(120)，与跳变模式一致地发射八个子数据分组。
43.根据权利要求39至41中任一项所述的数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为与ETSI TS 103 357标准一致地提供至少24个上行链路子数据分组，
所述数据发送器(100_1)，被配置为对所述24个上行链路子数据分组中的3个进行组合以形成长子数据分组，以获取八个长子数据分组，
所述数据发送器(100_1)被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地发射所述八个长子数据分组。
44.根据权利要求43所述的数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为提供ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组。
45.根据权利要求43或44所述的数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为提供ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组，并且对所述核心帧的24个上行链路子数据分组中的每3个进行组合以形成长子数据分组，以获取用于所述核心帧的八个长子数据分组，
所述数据发送器(100_1)被额外地配置为提供ETSITS 103 357标准的扩展帧的进一步上行链路子数据分组，所述数据发送器(100_1)被配置为与ETSITS 103 357标准一致地发射扩展帧的上行链路子数据分组。
46.根据权利要求43或44所述的数据发送器(100_1)，
所述数据发送器(100_1)被配置为提供ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组，并且对所述核心帧的24个上行链路子数据分组中的每3个进行组合以形成长子数据分组，以获取用于所述核心帧的八个长子数据分组，
所述数据发送器(100_1)被配置为提供ETSI TS 103 357标准的扩展帧的进一步上行链路子数据分组，所述数据发送器(100_1)被配置为对所述扩展帧的上行链路子数据分组中的每3个进行组合以形成长子数据分组。
47.一种数据接收器(110)，
所述数据接收器(110)被配置为与跳变模式(140)一致地接收信号(120)，
其中，所述跳变模式(140)是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
48.一种数据接收器(110)，
所述数据接收器(110)被配置为与跳变模式(140)一致地接收信号(120)，
其中，所述跳变模式(140)是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
49.一种数据接收器(110)，
所述数据接收器(110)被配置为与跳变模式(140)一致地接收信号(120)，
其中，所述跳变模式(140)是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
50.根据权利要求47至49中任一项所述的数据接收器(110)，
所述数据接收器被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地接收八个子数据分组。
51.根据权利要求47至49中任一项所述的数据接收器(110)，
所述数据接收器被配置为通过数据信号，与跳变模式一致地接收八个长子数据分组，
其中所述八个长子数据分组中的每一个包括与ETSI TS 103 357标准一致的24个上行链路子数据分组中的3个，
其中，所述数据接收器被配置为对所述八个长子数据分组进行处理，以获得24个上行链路子数据分组。
52.根据权利要求51所述的数据接收器(110)，
其中，所述24个上行链路子数据分组是ETSI TS 103 357标准的核心帧的24个上行链路子数据分组。
53.根据权利要求52所述的数据接收器(110)，
所述数据接收器被配置为接收ETSI TS 103 357标准的扩展帧的上行链路子数据分组。
54.根据权利要求52所述的数据接收器(110)，
所述数据接收器(110)被配置为接收进一步的长子数据分组，其中所述进一步的长子数据分组中的每一个包括与ETSI TS 103 357标准一致的扩展帧的三个上行链路子数据分组，
所述数据接收器(110)被配置为处理所述进一步的长子数据分组，以获得上行链路子数据分组。
55.根据权利要求51至54中任一项所述的数据接收器(110)，
所述数据接收器(110)被配置为与ETSI TS 103 357标准一致地处理相应的上行链路子数据分组。
56.一种用于发送信号的方法，所述方法包括：
与跳变模式一致地发送信号，
其中，所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
57.一种用于发送信号的方法，所述方法包括：
与跳变模式一致地发送信号，
其中，所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
58.一种用于发送信号的方法，所述方法包括：
与跳变模式一致地发送信号，
其中，所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
59.一种用于接收信号的方法，所述方法包括：
与跳变模式一致地接收信号，
其中，所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
60.一种用于接收信号的方法，所述方法包括：
与跳变模式一致地接收信号，
其中，所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
61.一种用于接收信号的方法，所述方法包括：
与跳变模式一致地接收信号，
其中，所述跳变模式是跳时模式、跳频模式、或者跳时模式和跳频模式的组合，
其中，所述跳时模式是在下表中提到的三种跳时模式中的一种，每种跳时模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳时模式，其中，在该表中，每一列是从第二跳变开始的相应跳时模式的跳变，使得每种跳时模式包括八个跳变，其中，在该表中，每个单元格指定以符号持续时间或符号持续时间的倍数为单位的相应跳变的参考点到直接前一跳变的相等参考点的时间距离，
其中，所述跳频模式是在下表中提到的三种跳频模式中的一种，每种跳频模式具有八个跳变：
其中，在该表中，每一行是跳频模式，其中，在该表中，每一列是相应跳频模式的跳变，其中，在该表中，每个单元格指示相应跳频模式的相应跳变的频率信道数量。
62.一种计算机程序，用于执行根据权利要求24至38和56至61中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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Inventor after: Gerd Crean Inventor after: Joseph Bernhard Inventor after: Johannes Wexler Inventor after: Jacob Kneisso Inventor after: Lei Meng.maiye Inventor after: Frank obernost Inventor after: Thomas Coppert Inventor after: Christo Petkov Inventor before: Gerd Crean Inventor before: Joseph Bernhard Inventor before: Johannes Wexler Inventor before: Jacob Kneisso Inventor before: Lei Meng.maiye Inventor before: Frank obernost |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20240103 Address after: Munich, Germany Applicant after: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. Applicant after: DIEHL METERING GmbH Address before: Munich, Germany Applicant before: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. |